אפשר לסלוח לך אם, אחרי הענק של אפל,אירוע השקת מוצר בן שעתייםביום שלישי, הדבר היחיד שזכרתם הוא המהמםאייפון X. זה מיוחד. זה גם כלום בלי המעבד A11 Bionic.

וה-A11 הוא כלום בלי צוות הסיליקון הממוקד בטירוף של אפל מאחוריו.

"אנחנו בבירור במסלול עכשיו שבו, עם דורות של המוצרים שלנו, אחד ממרכיבי הליבה הוא השבבים שבהם, שבעינינו הם חלק מהותי מההגדרה של המוצר", אמר סגן נשיא בכיר של אפל של השיווק העולמי פיל שילר, יחד עם סמנכ"ל טכנולוגיות החומרה ג'וני סרוג'י, ישב איתי 24 שעות לאחר החשיפה הגדולה לשיחה אינטנסיבית על סיליקון, בדרך של אפל.

היו לי שאלות רבות לגבי ה-A11 Bionic, מעבד הדור החמישי של אפל שנמצא בתוך לא רק ה-iPhone X, שנשלח בנובמבר, אלא גםאייפון 8 ו-8 פלוס- בעיקר על כמה דברים המערכת החדשה הזו על שבב (SoC) יכולה לעשות. סרוג'י, שמנהל את צוות הסיליקון, ושילר לקחו אותי לעומק, או לפחות לעומק כמו שאפל נוחה להשתמש בטכנולוגיה הקניינית שלה.

ה-A11 Bionic היא עוד דוגמה חשובה ל-שליטה מדהימהאפל מחזיקה את כל תהליך יצירת המכשיר. לא מדובר רק במארז המכוסה זכוכית המנצנץ של האייפון החדש או בתוכנת iOS 11 המשודרגת. אפל חושבת ועובדת ברמה הרבה יותר עמוקה, ובין אם הם בונים חלקים בעצמם או עובדים עם שותפים כדי ליצור את ה-SoC שלה, אפל נמצאת בשליטה מוחלטת.

"זה משהו שהתחלנו לפני 10 שנים, בעיצוב הסיליקון שלנו, כי זו הדרך הטובה ביותר להתאים אישית משהו שמותאם באופן ייחודי לחומרה ותוכנה של אפל", אמר סרוג'י.

עבור אפל, פיתוח סיליקון הוא חלק מהותי מתהליך יצירת האייפון. "זה לא סתם משהו שאתה נופל או בונה סביבו," אמר שילר.

אפל מתגאה עמוקה בסיליקון תוצרת הבית שלה, גם אם לא תמיד ברור איך ומה הם הצליחו לבנות על 4.3 מיליארד טרנזיסטורים.

במהלך המצגת של שילר בהרצאה המרכזית של השקת המוצר, הוא הכריז על סדרה של תכונות חדשות של אייפון, כמו יחידת עיבוד גרפית תוצרת בית, עיבוד תמונה מעודכן והמנוע העצבי הלא מוערך. עם כל הודעה, שילר הראה, בקצרה, תמונת שקופית של שבב עם חלק מסויים מודגש בירוק. עד מהרה הבנתי שהכל היה רק ​​אותה תמונה של A11 Bionic ותהיתי אם אנשים שצופים ברחבי העולם מבינים ששילר מציג, בעצם, חדרים שונים בתוך אותו בית מעבד ענק.

האם שבב אחד יכול לעשות כל כך הרבה? האם מישהו יכול לפתח כל כך הרבה חלקים, עיצוב הטלפון, הרכיבים החדשים השונים שלו (מצלמות מעודכנות, מודול TrueDepth, מערכת הפעלה), תוך תכנון ובנייה של פיסת סיליקון אחת שתתמוך בכולם ויספק את הצרכים של כל הפיתוחים השונים צוותי עיצוב?

סרוג'י אמר לי שכאשר אפל מייצרת סיליקון, הם מתחילים בהסתכלות של שלוש שנים החוצה, מה שאומר שה-A11 Bionic היה בפיתוח כאשר אפל שלחה את האייפון 6 ואת שבב ה-A8 שלו. אז אפילו לא דיברנו על בינה מלאכותית ולמידת מכונה ברמה ניידת, ובכל זאת, אמר סרוג'י, "ההטמעה של המנוע העצבי, זה הימור שעשינו שלוש שנים קדימה."

עם זאת, כמעט בלתי אפשרי לבצע הימורים כאלה אלא אם כן אתה בונה סיליקון בדרך של אפל. שיהיה ברור, אפל לא מייצרת את המעבדים. הם עדיין עובדים עם בתי יציקה, שאפל לא תיתן שם. למען האמת, בתי היציקה עובדים עבור אפל ועוקבים אחר ההוראות שלהם עד למכתב. כדי להבטיח שהתקשורת ברורה ל-Srouji, יש צוות טכנולוגי קטן שעובד ישירות עם בית היציקה בנושאים כמו לוחות זמנים ובחירת טרנזיסטורים.

תקשורת היא גם המרכיב המרכזי בתוך אפל. שילר וסרוג'י תיארו צוותים שונים הנוקטים איכשהו גישה שיתופית. אז מפת הדרכים של שלוש שנים, היא כפופה לשינוי - בסבירות גבוהה.

צוותים כמו קבוצת השיווק של שילר וצוות התצוגה מגיעים לסרוג'י עם דרישות, בעצם רעיונות לגבי מה שהם חושבים שהם יצטרכו בעוד שלוש שנים (כיצד נוכל לתמוך בצג Super Retina?).

"התהליך גמיש לשינויים", אמר סרוג'י, שעובד עם אפל מאז האייפון הראשון. אם צוות מגיע עם בקשה שלא הייתה חלק מהתוכנית המקורית, "אנחנו צריכים לגרום לזה לקרות. אנחנו לא אומרים, 'לא, תן לי לחזור למפת הדרכים שלי, וכעבור חמש שנים, אני אתן לך משהו".

שילר וסרוג'י לא היו נכנסים לבקשות ספציפיות, אבל שילר הודה בפניי, "היו כמה דברים קריטיים בשנים האחרונות, שבהם ביקשנו מהצוות של ג'וני לעשות משהו בלוח זמנים אחר, בתוכנית אחרת מאשר הם היו במקום במשך שנים, והם הזיזו את השמים והארץ ועשו את זה, וזה מדהים לראות."

אפל, כמובן, לא תמיד מתחילה עם לוח נקי. "בכל דור, אנחנו לוקחים את הארכיטקטורה הקודמת, ו- זה תלוי באבני הבניין - החלטנו לשפר או להתחיל מאפס", אמר סרוג'י. אפילו עם השם החדש, המהווה התייחסות להתמקדות בטכנולוגיה המושפעת בינה מלאכותית, שילר וסרוג'י אישרו לי שה-A11 Bionic מתבסס על רבים מההישגים והטכנולוגיות שהוצגו לראשונה ב-A10 Fusion.

שילר תיאר את ה-A11 Bionic כשילוב של שינויים בעיצוב, ארכיטקטורה וטכנולוגיה - חלקם חדשים לחלוטין, חלקם עדכונים לעיצובי מעבדים קיימים.

הליבות ולייבות היעילות הגבוהות שהוצגו עם A10 Fusion CPU קיבלו עדכון איטרטיבי, כולל תוספת של שתי ליבות נוספות ויכולת להתמודד עם ריבוי עיבוד א-סימטרי, מה שאומר שהשבב יכול להריץ 1, 2, 3, 4, 5 או 6 ליבות בבת אחת. ניהול השימוש הליבה במעבד כעת בגודל 10 ננומטר הוא אחת הסיבות לכך שה-A11 Bionic, לפי אפל, חסכונית יותר באנרגיה ב-70 אחוז (אפילו בזמן שהוא מהיר ב-25 אחוז מה-A10). איך המערכת מחליטה באילו ליבות להשתמש (ביצועים גבוהים או יעילות גבוהה) ובכמה זה קצת לא ברור.

משחקים עשויים להשתמש ביותר ליבות, אמר Srouji, אבל משהו פשוט כמו הודעות טקסט חזויות, שבו המערכת מציעה את המילה הבאה להקליד, יכול להתחבר גם למעבדים בעלי הביצועים הגבוהים.

מעבד אותות התמונה, שעובד עם המצלמות, קיבל עדכון לשיפור צבע וביצועים בתאורה נמוכה. וזה עוזר להפעיל את מצב תאורת דיוקן החדש (מצלמות קדמיות ואחוריות), המשתמש בשתי צורות שונות של מיפוי פנים תלת מימד כדי ליצור אפקטי תאורה באולפן תוך כדי תנועה

קידוד וידאו מעודכן כעת כדי להתמודד עם קצבי פריימים גבוהים יותר והילוך איטי טוב יותר.

האלמנט המאובטח עוצב מחדש. "מבלי להיכנס לפרטים, אנו מתייחסים לאבטחה ברצינות רבה", אמר שילר.

עם זאת, המנוע העצבי והמנוע הגרפי הם חדשים לחלוטין.

שאלתי את Srouji מדוע אפל החליטה כעת, לאחר שנים של שימוש ב-GPU של צד שלישי, האחרון של PowerVTR GT7600 GPU, לבנות ולשלב משלהם. הייתי צריך לצפות את התשובה שלו.

"אם אתה מסתכל על המערכת שלנו על שבב, מעבד, ספק שירותי אינטרנט, תצוגה, שבה אנחנו מאמינים שאנחנו יכולים להבדיל ולספק ערך מותאם אישית לאפל, אנחנו יוצאים לבעלות על זה. עשינו את זה בעקביות במשך 30 שנה".

בניית GPU משלו היא גם מפתח נוסף לבעלות על כל הערימה. שילר ציין שכעת יש לאפל הכל מחומרה גרפית ועד מהדרים, שפות תכנות ועד למערכת ההפעלה - כולל מסגרות וספריות.

"זה לא רק חלקי לגו שנערמו יחד", אמר שילר, "הצוות תכנן אותם לעבוד יחד."

צוות יעיל

ככל שאפל מחזיקה יותר בפיתוח האייפון והסיליקון, כך היא יכולה ליצור יותר יעילות.

צוות הסיליקון של אפל, למשל, אובססיבי ליעילות אנרגטית, אבל אף פעם לא על חשבון היענות.

"איך אנחנו מתייחסים לסיליקון כשהוא ישן, כשהמכשיר שלך לא פעיל. אנחנו לא רוצים שהסוללה תתרוקן כשאתה לא משתמש בה. אנחנו קוראים לזה דליפה נמוכה; כשאתה לא משתמש בו, אתה לא משתמש בו", אמר סרוג'י. אבל הסיליקון של סרוג'י לא מכניס את האייפון לשינה עמוקה כלשהי. אם אתה מרים את האייפון, הוא מתעורר מיד.

זה לא רק האייפון. הצוות של סרוג'י עיצב את הסיליקון בתוךApple Watch Series 3שם, לפי שילר, צוות הסיליקון "מדבר במילימטרים רבועים, כמו 'כמה מילימטרים רבועים אני יכול לחסוך בכוח?'" הם הצליחו להשיג יעילות חדשה למרות הוספת LTE והכפלת מספר הליבות. חלק מהפתרון היה השבב החדש והחסכוני יותר באנרגיה W2 Wi-Fi ו-Bluetooth (השעון, לפי אפל, עדיין מבטיח 18 שעות של חיי סוללה).

מוח ה-AI בתוך המוח

תשומת הלב לפרטי הסיליקון מאפשרת לאפל גם לנהל מיקרו-ניהול תכונות SOC טריות כמו המנוע העצבי.

החידוש המסקרן הזה עשוי להיות ה-A11 Bionic המעניין מכולם. זו בינה מלאכותית במעבד נייד, חלק מהשבב שחושב אחרת מכל דבר אחר.

היצירה של מנוע עצבי קשורה, כמובן, גם, בחלקה, למסע הבלתי נגמר של צוות הסיליקון אחר יעילות מערכת גדולה יותר.

"כאשר אתה מסתכל על יישומים ותוכנות, ישנם אלגוריתמים מסוימים שעדיף להשתמש במודל תכנות פונקציונלי", אמר סרוג'י.

זה כולל את מעקב הפנים החדש של ה-iPhone X וזיהוי הפנים, כמו גם את זיהוי האובייקטים הקשורים למציאות מוגברת. כולם משתמשים ברשתות עצביות, למידת מכונה או למידה עמוקה (שהיא חלק מלמידת מכונה). סוג זה של עיבוד עצבי יכול לפעול על מעבד או, רצוי, על GPU. "אבל עבור סוגי רשתות עצביות אלה של מודלים תכנות, יישום סיליקון מותאם אישית שמיועד לאותו יישום, שיבצע את אותן משימות, הוא הרבה יותר יעיל באנרגיה מאשר מנוע גרפי", אמר סרוג'י.

הרוטב הסודי של מנוע עצבי, מה שמייחד אותו מחלקים אחרים של ה-A11 Bionic, הוא היכולת שלו להתמודד עם כפל מטריצות ועיבוד נקודה צפה.

עם זאת, אפל לא פותחת את המוח העצבי הזה לכולם.

"המנוע העצבי נמצא שם עבור קבוצה מסוימת של משימות, לא למטרה כללית", אמר שילר. משימה אחת כזו היא מעקב הפנים בשימוש באנימוג'ים המרתקים והמקסימים (לפחות מקסים לחלקם).

מפתחים יכולים, עם זאת, להתחבר למנוע בצורה משיקה דרך כל עבודת זיהוי פנים שהם עושים עם ארגז הכלים של אפל למציאות רבודה, ARKit.

ישנם דברים נוספים שה-A11 Bionic שולט עליהם אפל לא מרבה לדבר עליהם, כולל בקר האחסון הכולל אלגוריתמים מותאמים אישית של קוד תיקון שגיאות (ECC). "כשהמשתמש קונה את המכשיר, הסיבולת והביצועים של האחסון שלנו יהיו עקביים בכל המוצר", אמר לי סרוג'י.

זה גם הבית של מעבד האותות הדיגיטלי, שאחראי על איכות השמע. "זה תחום שאנחנו עובדים בו מאוד קשה", אמר שילר והוסיף, "יש לי חברים שהם אודיופילים קיצוניים שאוהבים לבדוק את הניקיון של אות האודיו החוצה עבור היציאות הדיגיטליות האלה."

במהלך עשור, אפל עשתה התקדמות מדהימה בתחום הסיליקון, ועברה מתהליך של 65 ננומטר ל-10, וכיום מכ-100 מיליון טרנזיסטורים ל-4.31 מיליארד.

אפילו סרוג'י מתפעל מההישג. "לעשות את זה שנה על פני שנה ולדחוף את המורכבות עד הקצה... אני מאמין שיש לנו צוות ברמה עולמית."

סיליקון, אבל,מגיע לגבולות הפיזיים שלו, שרבים בתעשייה מסתכלים על חומרים וטכנולוגיות חדשות, כוללמחשוב קוונטי.

שאלתי את סרוג'י אם אפל שוקלת את הדור הבא של פתרונות סיליקון (או שאינם מבוססי סיליקון).

"אנחנו חושבים קדימה, אני אגיד לך את זה, ואני לא חושב שנהיה מוגבלים", ואז הוא הוסיף, כמעט כפוסט-תסריט, "זה נהיה יותר קשה".